Das Neue Museum ist Teil des Weltkulturerbes Berliner Museumsinsel. Das zwischen 1843 und 1855 errichtete Gebäude gilt als Hauptwerk des Architekten und Schinkel-Schülers Friedrich August Stüler und bildet sowohl als Teil der Gesamtanlage der Museumsinsel wie auch als Einzelbauwerk des späten Klassizismus eines der bedeutendsten Dokumente des Museumsbaus im 19. Jahrhundert. Mit neuen industrialisierten Bauverfahren und mit der Verwendung von Eisenkonstruktionen schrieb das Museum zudem ein Stück Technikgeschichte.

Nach den Verlusten klassizistischer Innenausstattungen in der Glyptothek und in der Alten Pinakothek in München als Folge des Zweiten Weltkrieges zählt seine teilzerstörte Innenausstattung zu den letzten verbliebenen Zeugnissen des Museumsbaus dieser Zeit in Deutschland. Nach der geplanten Wiedereröffnung 2009 wird es unter anderem das Ägyptische Museum und Papyrussammlung mit der berühmten Büste der ägyptischen Königin Nofretete enthalten.

Das zweite Museum auf der Museuminsel wurde als Erweiterungsbau für die im Alten Museum nicht unterzubringenden Sammlungen erforderlich. Dies waren die Sammlung der Gipsabgüsse, das Ägyptische Museum, die Ur- und Frühgeschichtliche Sammlung (Museum der vaterländischen Altertümer), die Ethnografische Sammlung und das Kupferstichkabinett. Es ist damit die „Urzelle“ des Museums für Vor- und Frühgeschichte, des Ägyptischen Museums, des Ethnologischen Museums und des Kupferstichkabinetts. In seiner Konzeption als Universalmuseum für einen abgeschlossenen Sammlungsbestand und in der Entwicklung seiner Sammlungsbestände durch Erweiterungen und den Auszug einzelner Sammlungen wie zum Beispiel der Ethnografischen Sammlung in eigene Museen dokumentiert es in seiner Geschichte beispielhaft die Hinwendung vom Universal- zum Spezialmuseum als allgemeine Entwicklung in der Geschichte der Museen im Verlauf des 19. Jahrhunderts.

Das Neue Museum zählt darüber hinaus zu den bedeutenden Denkmälern der Konstruktions- und Technikgeschichte. Mit seinen vielfältigen Eisenkonstruktionen ist es der erste Monumentalbau Preußens mit konsequenter Anwendung neuer, durch die Industrialisierung ermöglichter Bautechniken. Als weitere Innovation kam während der Bauarbeiten erstmals in Berlin eine Dampfmaschine zum Einsatz, die unter anderem das Rammen der zahlreichen Pfähle in den Baugrund erleichterte. Der weiche, schwammige Boden des Spree- beziehungsweise Berliner Urstromtals erfordert eine tiefe Verankerung der Bauten im zentralen Berliner Bereich.

Die Arbeiten zum Bau des Neuen Museums begannen am 19. Juni 1841 unter der Leitung einer von Friedrich Wilhelm IV. eingesetzten Kommission, der unter anderem der Generaldirektor der Königlichen Museen Ignaz von Wolfers und Friedrich August Stüler angehörten. Zuvor hatte der König Stüler bereits mit Kabinettsordre vom 8. März 1841 mit der Planung beauftragt. Der schlechte Baugrund machte sich schnell bemerkbar, als die Arbeiter nur wenig unter der Oberfläche auf Infusorienerde, Ablagerungen von Kieselgur, stiessen. Daher wurde unter dem ganzen Gebäude ein Pfahlrost erforderlich, dessen 2344 hölzerne Gründungspfähle zwischen 6,9 und 18,2 Meter lang waren. Zum Rammen der Pfähle kam eine Dampfmaschine mit 5 PS Leistung zum Einsatz, deren Leistung bei Bedarf auf 10 PS gesteigert werden konnte. Sie trieb die Pumpen zur Entwässerung der Baustelle, die Aufzüge und die Mörtelmischmaschinen. Das Notizblatt des Architektenvereins zu Berlin berichtete jeweils von der Baustelle und den neuartigen technischen Vorrichtungen.

Am 6. April 1843 erfolgte die feierliche Grundsteinlegung auf den bereits bis zur Kellersohle aufgeführten Fundamenten. Die Mauern waren seit Ende des gleichen Jahres bis zum Dach aufgemauert, sodass 1844 die Bauarbeiter die Gesimse versetzen und die Dächer vollenden konnten. Im Jahr 1845 wurden die Eisenkonstruktionen eingezogen, die Gewölbe der Decken ausgemauert und die Verbindungsgalerie zum Alten Museum fertiggestellt. Eine Hilfseisenbahn transportierte die Baumaterialien vom Kupfergraben zum dampfmaschinengetriebenen Aufzug, und auch auf den einzelnen Stockwerken des Museums erfolgte der Transport auf Schienen. 1846 war der Außenbau, abgesehen von den Skulpturen in den Giebelfeldern, abgeschlossen und die Arbeiter begannen mit dem Verputzen der Innenräume, dem Versetzen der Treppenstufen und dem Ausführen der Fußböden. Diese Arbeiten waren 1847 soweit gediehen, dass mit dem aufwändigen Innenausbau begonnen werden konnte. Die Märzrevolution 1848 führte zu Verzögerungen bei den Bauarbeiten, die aber zu keiner Zeit vollständig unterbrochen wurden. Sobald die jeweiligen Räume vollendet waren, begann die Aufstellung der Sammlung, bis das Museum schließlich 1855 für das Publikum eröffnet wurde, wobei sich die Arbeiten an Teilen der Innenausstattung, vor allem an den Wandfresken im Treppenhaus, bis 1866 hinzogen.

Bei der Eröffnung befanden sich die Ägyptische, Vaterländische und Ethnografische Sammlung im Erdgeschoss. Das erste Obergeschoss nahmen die Sammlungen der Gipsabgüsse von Skultpuren der griechischen und römischen Antike, der byzantinischen Kunst, der Romanik, Gotik, Renaissance und des Klassizismus auf. Das zweite Obergeschoss teilten sich das Kupferstichkabinett und die sogenannte Kunstkammer, eine Sammlung von Architekturmodellen, Möbeln, Ton- und Glasgefäßen, kirchlichen Gegenständen und kleinerer Kunstwerke des Mittelalters und der Neuzeit. Das 1873 gegründete Völkerkundemuseum bezog 1886 ein eigenes, im Zweiten Weltkrieg zerstörtes Gebäude an der Königgrätzer Straße, der heutigen Stresemannstraße. Damit verbunden war der Auszug der Ethnografischen Sammlung, der Sammlung der Vaterländische Altertümer und von Teilen der Kunstkammer. Das neugegründete Kunstgewerbemuseum übernahm 1875 die verbleibenden fast 7000 Objekte der Kunstkammer und bezog 1881 ebenfalls ein eigenes Gebäude, den heutigen Martin-Gropius-Bau. Die freigewordenen Räume im Erdgeschoss belegte neu die Ägyptische Sammlung, die Räume im zweiten Obergeschoss übernahm das Kupferstichkabinett.

In den Jahren 1883 bis 1887 wurde das Neue Museum um ein zusätzliches, nach außen hin nicht sichtbares Mezzaningeschoss erhöht. Die Sammlung der Gipsabgüsse, zum Zeitpunkt der Erbauung Mittelpunkt der Sammlungen, wuchs im Verlauf des 19. Jahrhunderts zu einer der umfangreichsten und umfassendsten Abgusssammlungen. Aufgrund veränderter Wertschätzung wurde sie jedoch mit Ausnahme der Kolossalstatuen zwischen 1916 und 1920 der Berliner Universität übergeben, wo sie im Zweiten Weltkrieg größtenteils zerstört wurde. In den Sälen des ersten Obergeschosses wurde die Vasensammlung des Antikenmuseums sowie die Papyrussammlung des Ägyptischen Museums neu aufgestellt. Umbauten im Erdgeschoss in den Jahren 1919 bis 1923 führten erstmals zu größeren Eingriffen in die Bausubstanz. Im Griechischen Hof wurde die Apsis abgebrochen, der Hof mit einem Glasdach überdeckt, ein neuer Boden auf Höhe des normalen Niveaus des Erdgeschosses eingezogen und damit mehrere Säle und Kabinette zur Aufnahme der Amarna-Sammlung geschaffen. Auch in den angrenzenden Räumen des Erdgeschosses verdeckten abgehängte Decken und Platten die ursprünglichen Dekoration und erzeugten so moderne, neutrale Ausstellungsräume. Diesen inneren Zerstörungen folgten die Zerstörungen im Zweiten Weltkrieg. Bei Bombardierungen am 23. November 1943 brannte das zentrale Treppenhaus mit den Wandfresken zur Geschichte der Menschheit aus. Im Februar 1945 zerstörten Bomben den Nordwestflügel sowie den Übergang zum Alten Museum und beschädigten den Südwestflügel sowie den Südostrisalit.

In der Nachkriegszeit versank die Ruine des Neuen Museums in einen Dornröschenschlaf. Andere Museen der Museumsinsel nutzten die weniger beschädigten Räume als Magazin. Erst 1986 begannen Arbeiten zum Wiederaufbau, die vorerst mit weiteren (vermeidbaren und unvermeidbaren) Abbrüchen und damit Verlust an historischer Bausubstanz verbunden waren. Dabei wurden zum Beispiel die letzten Reste des Ägyptischen Hofes beseitigt. Für die vorgesehene Rekonstruktion wurden zahlreiche Bauteile und Fragmente entnommen und eingelagert. Nach der aufwändigen Sicherung der Fundamente und Mauern wird bis 2008 im Rahmen des Masterplans Museumsinsel für etwa 295 Millionen Euro wiederaufgebaut. Bei der Wiederherstellung werden der gänzlich zerstörte Nordwestflügel und der Südostrisalit in enger Anlehnung an die ursprünglichen Volumina und Raumfolgen nach Plänen des englischen Architekten David Chipperfield neu errichtet und die erhaltenen Bauteile restauriert und ergänzt. Nach der geplanten Wiedereröffnung 2009 wird es das Ägyptische Museum und Papyrussammlung mit der berühmten Büste der ägyptischen Königin Nofretete und andere Kunstwerke aus der Zeit des Königs Echnaton aufnehmen. Zudem wird ein Teil des Museums für Vor- und Frühgeschichte mit Funden aus der Steinzeit und späteren Epochen zu sehen sein. Damit kehren zwei Berliner Museen an ihren Ursprungsort zurück.

Grundriss Erdgeschoss: 1 Griechischer Hof 2 Ägyptischer Hof 3 Hauptvestibül 4 Vaterländischer Saal 5 Südvestibül 6 Flachkuppelsaal 7 Ethnografischer Saal 8 Saal hinter der Treppe 9 Historischer Saal 10 Hypostyl 11 Gräbersaal 12 Mythologischer Saal Grundriss Obergeschoss: 13 Großes Treppenhaus 14 Bacchussaal 15 Römischer Saal 16 Südkuppelsaal 17 Übergang zum Alten Museum 18 Mittelalterlicher Saal 19 Bernwardzimmer 20 Moderner Saal 21 Griechischer Saal 22 Laokoonkabinett 23 Apollosaal 24 Nordkuppelsaal 25 Niobidensaal

Das Neue Museum ist ein beinahe rechteckiger Baukörper von 105 Meter Länge und 40 Meter Tiefe, ausgerichtet von Süden nach Norden parallel zum Kupfergraben und senkrecht zum Alten Museum, mit dem es durch eine im Zweiten Weltkrieg zerstörte 6,9 Meter breite und 24,5 Meter lange Verbindungsgalerie mit drei Rundbögen über die Bodestraße verbunden war. Der höchste Gebäudeteil ist der 31 Meter hohe Mittelbau mit Treppenhaus. Mit der später erstellten, in der Planung Stülers aber bereits vorgesehenen Nationalgalerie ist es durch Kolonnaden mit dorischen Säulen verknüpft. Die dreigeschossigen Gebäudeflügel gruppieren sich um zwei Innenhöfe, den Griechischen und den Ägyptischen Hof. Ursprünglich war nur der nördliche Ägyptische Hof glasbedeckt, der südliche Griechische Hof wurde erst bei Umbaumaßnahmen zwischen 1919 und 1923 mit einem Glasdach versehen. Die zentrale Treppenhalle ist nach außen als Mittelrisalit mit flachen Giebeln ausgebildet und überragt die Seitenflügel nur leicht. Seine Tempelfronten stehen für den geistigen Anspruch des Gebäudes als Museum. Die östliche Hauptfront gegen die Alte Nationalgalerie mit dem Eingang wird von zwei fensterlosen Eckbauten eingefasst, deren Kuppeln in der Form denjenigen auf den Kolonnaden entsprechen und das Gegengewicht zum Mittelrisaliten bilden.

Hinter der schlichten, eher konventionellen Fassade im klassizistischen Stil verbergen sich vielfältige und in den 1840er Jahren äußerst innovative Eisenkonstruktionen. Sie ermöglichten trotz des schwierigen Baugrundes bei ungefähr gleicher Höhe ein Geschoss mehr als bei Schinkels Altem Museum und eine außerordentliche Vielfalt von Deckenformen. Dieses eiserne Skelett verbirgt sich innen hinter einer reichen Architekturkulisse mit eigentlichen "Inszenierungen" im ägyptischen, griechischen oder römischen Stil. Die Bedeutung des Neuen Museums liegt also weniger in der äußeren Architektur sondern in der reichen Innenarchitektur und seinen Eisenkonstruktionen, die Zeugnis ablegen von den mit der Industrialisierung verbundenen Veränderungen und neuen Möglichkeiten in der Baukunst.

Stüler hat das Äußere des Neuen Museums im Hinblick auf die Verbindung mit dem Alten Museum wie auch auf das geplante Kulturforum sehr zurückhaltend und schlicht gestaltet. So schreibt er in den Erläuterungen seiner Publikationen von 24 Lithografien zum Neuen Museum 1862: „Durch seine Lage und den Zusammenhang mit der grösseren Bauanlage entbehrte das neue Museum der Motive für eine ähnlich grossartige und charakterisierende Anordnung, wie sie die Säulenhalle des älteren Museums zeigt: daher konnte nur in den Detailformen und in der Anordnung von Sculpturen die Bestimmung des Gebäudes näher angedeutet werden.“ Der sparsame bauplastische Schmuck beschränkt sich so im wesentlichen auf den Mittelrisaliten an der Fassade gegen den Kupfergraben und gegen die Nationalgalerie, die Fensterkreuze und den Süd- und Nordrisaliten.

Das Neue Museum ist ein verputzter Ziegelbau, dessen Fassaden durch eine Ritzquaderung gegliedert werden. Die Ausführung in verschiedenfarbigem Putz war eine zur damaligen Zeit ungewöhnliche Art der Gestaltung und sollte wohl die Illusion einer Natursteinfassade verstärken. Die östliche Hauptfront ist symmetrisch gegliedert durch einen giebelbekrönten Mittelrisaliten und zwei kuppelbekrönte, fensterlose Eckrisaliten. Je fünf Fensterachsen in den Wänden zwischen den Risaliten zeigen in jedem Geschoss Fenster anderer Größe und Form entsprechend der Raumhöhe und der Bedeutung der dahinterliegenden Innenräume. Die in gleicher Höhe durchlaufenden Gesimse verknüpfen zwischen dem ersten und zweiten Obergeschoss mit dem Alten Museum und verstärken den ruhigen Charakter der Fassade.

Die Tempelfront des Mittelrisaliten zeigt die Bestimmung des Gebäudes als Museum und nennt in der in vergoldeten Kupferbuchstaben ausgeführten Giebelinschrift MUSEUM A PATRE BEATISSIMO CONDITUM AMPLIAVIT FILIUS MDCCCLV - Der Sohn vergrößerte das durch den hochseligen Vater gegründete Museum 1855 - alle wesentlichen Elemente: MUSEUM - der Zweck des Gebäudes als Museum, AMPLIAVIT - die Erweiterung (des Alten Museums) und MDCCCLV - das offizielle Eröffnungsjahr 1855. Der Erbauer Friedrich Wilhelm IV. wie auch sein Vater Friedrich Wilhelm III. werden im Unterschied zur zweiten Widmungsinschrift in Hieroglyphen im Ägyptischen Hof nicht namentlich benannt. Das 1854 vom Bildhauer Friedrich Drake ausgeführte Stuckrelief Die Geschichte unterweist die Baukunst, Bildhauerei, Malerei, und Grafik illustriert den erzieherischen Charakter des Museums. Den Giebel krönt eine Borussia von Gustav Blaeser und weist das Gebäude wohl als Museum des Staates Preußen aus. Die Eckakroterien, zwei Greifen aus Bronze, sind ein Werk des Berliner Bildhauers Albert Wolff. Als Begleiter Apollons verweisen sie auf ihn in seiner Rolle als Gott der Künste. Die monumentale, dreiachsige Fenstergruppe dominiert durch ihre Einfassung mit Säulen und Pilastern in dorischer im ersten und korinthischer Ordnung im zweiten Obergeschoss den Mitelrisaliten. In der Mittelachse befindet sich im Erdgeschoss der Haupteingang, flankiert von zwei Fenstern.

Die beiden Eckrisaliten sind mit Kugelnischenköpfen und Allegorien der Künste und Wissenschaften geschmückt, welche durch die Sammlungen des Museums repräsentiert werden. Sie wurden von den Bildhauern August Wredow, Carl Heinrich Gramzow, Wilhelm Stürmer, Karl Heinrich Möller und Heinrich Berges in Sandstein ausgeführt. Die marmorierten Felder zwischen den Figuren, gut sichtbar in der nebenstehenden Zeichnung des Südrisaliten, setzen einen farbigen Akzent an der Außenfassade. Die steinernen Fensterkreuze der Fenster des ersten Obergeschosses in den Wänden zwischen den Risaliten zeigen Kinderfiguren aus Zinkguss als Allegorien der Gegenstände der Sammlungen.

Die Gestaltung der Westfassade gegen den Kupfergraben als zweite Schauseite orientiert sich an der Ostfassade. Anstelle der beiden Eckrisalite treten je drei weitere Fensterachsen und anstelle der Kuppeln betonen zwei Zinkgussfiguren die Ecken. Die Gestaltung des Mittelrisaliten mit den monumentalen Fenstern ist gleich wie an der Vorderfront, dem Haupteingang im Erdgeschoss entspricht ein zusätzliches Fenster. Unter der unbekannten Giebelfigur unterweist die Allegorie der Kunst Industrie und Kunstgewerbe, ein Zinkgussrelief des Bildhauers August Kiß von 1862. Die Bauinschrift ARTEM NON ODIT NISI IGNARUS - Nur der Unwissende verachtet die Kunst - wiederum in vergoldeten Kupferbuchstaben wurde von Friedrich Wilhelm IV. selbst gewählt. Der etwas merkwürdige Spruch, der zwar auch um Erwerb von Wissen aufruft, gibt in seiner Negation Raum zu Spekulationen. Ist er bloß ein Zitat, Ausdruck einer gewissen Resignation oder eine versteckte Anspielung auf den hochseligen Vater der Inschrift der Hauptfassade?

Zwischen dem Baubeginn von Schinkels Altem Museum und dem Baubeginn des Neuen Museum liegen nur 17 Jahre. Während sich Schinkel in der herkömmlichen Massiv- und Holzbauweise bewegt und sein Bau damit technologisch noch dem 18. Jahrhundert zuzurechnen ist, bedient sich Stüler beim Neuen Museum mit Eisenkonstruktionen, Leichtziegeln und Gewölben aus Topfziegeln neuer Technologien, die durch die Industrialisierung ermöglicht im weiteren Verlauf des 19. Jahrhunderts intensiver eingesetzt wurden. Auf dieser Ebene bekommen die Bezeichnungen Altes Museum - Neues Museum eine weitere Bedeutung als Ausdruck alter Pfade und neuer Wege.

Stülers Museum wird innen von einem eigentlichen Eisenskelett, einem vielfältigen und raffinierten System von eisernen Stützen, Trägern und Balken durchzogen. Der nebenstehende Schnitt durch den Nordostflügel zeigt einige Beispiele. Sichtbare, mit Messingblech und Zinkguss verkleidete Bogensehnenträger tragen im Niobidensaal, im Griechischen Saal und in den Sälen des Kupferstichkabinettes die flachgewölbten Decken. Die darunterstehende Abbildung zeigt neben den verschiedenartigen Verkleidungen die standardisierte, in allen Sälen gleiche Kernform der Bogensehnenträger. Diese bestehen aus einem gusseisernen Bogen aus zwei Stücken und einem Paar schmiedeeiserner Sehnen, die sorgfältig aus sieben zusammengebündelten Rundeisenstäben aus dem besten Eisen von Staffordshire zu einem einzigen Rundstab zusammengeschmiedet und auf 2 1/3 Zoll für die geringere Belastung des dritten Geschosses und auf 3 Zoll für das zweite Geschoss ausgewalzt wurden. Große Spannschrauben am Auflager der Bogensehnenträger erlauben eine feine Justierung der Spannung der Sehnen. Diese kluge Kombination des leicht formbaren Gusseisens mit zugfesteren Schmiedeeisen war eine technische Innovation. In die angegossenen Flanschen wurde gusseiserne Balken gesteckt, die die Länge der Säle überspannten und mit leichten Topfziegeln aus der Tonwarenfabrik von Ernst March ausgemauert wurden. Im Mythologischen Saal im Erdgeschoss verbergen sich die gleichen Bogensehnenträger hinter einer verputzten Ummauerung, die eine massive Bauweise vortäuschen - in den Worten Stülers ...[denen] durch Ausmauerung und Bewurf das Ansehen von Steinbalken verliehen werden. Alle Eisenbauteile lieferte die Fabrik von August Borsig an der Chausseestraße. Die Fabrikanstalten von Simeon Pierre Devaranne und Moritz Geiß lieferten die Zinkgussteile und vermutlich auch die Messingverkleidungen.

Eine leider im Zweiten Weltkrieg zerstörte Eisenkonstruktion war das doppelte Glasdach über dem Ägyptischen Hof, dessen Konstruktion den Besuchern aber durch eine abgehängte Milchglasdecke verborgen blieb. Ohne Stützen überdeckte es eine Fläche von ungefähr 380 Quadratmetern. Der glasüberdeckte Innenhof, der erste seiner Art in Berlin wurde später bei weiteren Museumsbauten aufgenommen wie etwa dem ehemaligen Kunstgewerbemuseum von Martin Gropius, findet sich aber auch in der Warenhausarchitektur. Die schlanken eisernen Säulen, Bogen und Balken in den Räumen der Kunstkammer im dritten Obergeschoss des Südflügels sind eine weiterer Typ der Eisenkonstruktionen im Neuen Museum. Sie können beinahe als entmaterialisierte Variante der Bogenstellungen der Untergeschosses betrachtet werden. Wie die Bogensehnenträger im Nordflügel verkleideten Dekoration aus Messingblech und Zinkguss die Kernform aus Eisen. Faszinierend in der Form ist die ebenfalls zerstörte, mit Maschendraht bespannte Eisenkonstruktion, die sich hinter dem "gotischen" Gewölbe des Sternensaales versteckt. Hier waren für Stüler statische Gründe für die Wahl der Lösung entscheidend, da die dünnen Wände des dritten Geschosses den Druck eines echten gotischen Gewölbes nicht standgehalten hätten. Im Vestibül ruht die Kassettierung der Decke auf Eisenbalken, an welchen unterhalb verzierte Bronzeleisten befestigt sind, um die Metall-Construction auch in der Decoration erscheinen zu lassen.

Stülers Umgang mit den Eisenkonstruktionen ist voller Facetten. Zum Teil werden sie bewusst nicht als solche gezeigt, eingemauert und verdeckt wie im Mythologischen Saal, im Sternensaal oder das Glasdach des Ägyptischen Hofes. Teilweise werden sie - obwohl verborgen - in der Dekoration sichtbar gemacht wie im Vestibül und zum Teil verkleidet wie in den Sälen des Nordflügels oder in den Kunstkammersälen. Die Dekorationen zeigen in ihren Formen durchaus die Funktion des Eisenkerns, allerdings auch hier nicht die Eisenkonstruktion sondern ein Bild der Eisenkonstruktion, oft in der Formensprache der Antike wie beispielsweise die als "Seile" verkleideten Sehnen und statisch sinnlosen Konsolen der Bogensehnenträger in den Räumen des Nordflügels. Die Zerstörungen des Zweiten Weltkrieges haben in einigen Räumen Teile der ursprünglich verborgenen Eisenkonstruktionen freigelegt und sichtbar gemacht und öffnen so ein Fenster zur technisch innovativen Seite des Gebäudes.

Neben Vorteilen wie der Reduktion der Bauzeit und der Kosten durch industrielle Fertigung oder der erhöhten Feuersicherheit durch den Wegfall der Holzdecken gab es Faktoren, die Stüler regelrecht zur Verwendung von Eisenkonstruktionen anstelle eines konventionellen Massivbaus zwangen. Diese waren hauptsächlich der schlechte Baugrund, der ein möglichst geringes Gewicht des Museums und damit dünne und leichte Wände und Decken mit keinem oder geringem Horizontalschub wegen der dünnen Wände erforderte. Als weitere Erschwerung kam die Vorgabe hinzu, bei etwa gleicher Höhe wie das Alte Museum ein Geschoss mehr zu errichten. Der Architekt wählte die Materialien sehr bewusst, was sich am Dach des großen Treppenhauses zeigt, das in Holz und nicht in Eisen ausgeführt wurde. Seine Überlegungen: Bei einem Gebäude, welches seiner Bestimmung nach vorzugsweise auf Feuersicherheit Ansprüche zu machen hat, kann es auffallen, dass das Dachgerüst in Holz ausgeführt ist. Die Gründe dafür waren folgende: Eiserne Dächer. bei denen das Blech der Dachbedeckung ohne Vermittelung einer hölzernen Verschalung aufgelegt ist, gewähren eine zu dünne, dem Temperaturwechsel zu sehr ausgesetzte Decke. Zumal in geheizten Gebäuden beschlagen daher die untern Flächen des Metalles im Winter so ausserordentlich stark, dass der Tropfenfall sehr lästig und schädlich wird. Dies vermindert sich in dem Maasse, als Holz zur äussern Decke verwendet wird. Da aber bei der Entbehrlichkeit eines durchreichenden Gebälkes der zum Dachgerüst nothwendige Holzverbrauch nur gering und die Wölbconstruction so stark ist, dass sie beim Abbrennen des Daches nicht beschädigt werden kann, so hoben sich die Bedenken gegen die Anwendung des in anderer Beziehung Vortheile gewährenden Holzes.

Im Verhältnis zum Eisenbau nimmt Stüler eine Mittelstellung zwischen den Antipoden Gottfried Semper, der den Bau mit Eisen wegen des damit verbundenen Verlustes an Masse ablehnte, und dem Eisen-Enthusiasten Henri Labrouste, der in der ungefähr zeitgleich entstandenen Bibliothek Sainte-Geneviève und später 1858/68 in den Lesesälen im Altbau der Bibliothèque nationale in Paris die Eisenkonstruktionen unverhüllt zeigt.

Die Faktoren Baumaterial, industrielle Fertigung, Entwurf und Bauablauf beeinflussten sich gegenseitig. Die serielle industrielle Fertigung erforderte eine Standardisierung der zu fertigenden Tragglieder, sollten sie schnell und kostengünstig fabriziert werden. Die standardisierten Bauteile setzten im Entwurf Räume gleicher Dimensionen voraus, die aber nicht eintönig wirken sollten. Die Fertigung verlagerte sich vom Bauplatz in die Fabrik, was eine Beschleunigung des Bauablaufes ermöglichte, aber auch höhere Anforderungen an den Transport und die Logistik stellte. Borsig geriet zeitweise in Lieferschwierigkeiten aufgrund des rasanten Bauablaufs, wie aus der in den Bauakten erhaltenen Korrespondenz hervorgeht. Vor der Serienfertigung wurde ein Prototyp getestet, indem mittelst einer sehr starken hydraulischen Presse, einer der Anker mit einer Kraft von 64,000 Pfund auf den Quadratzoll seines Querschnittes geflissentlich zerrissen wurde. Neu war auch die Qualitätssicherung, indem alle von August Borsig gelieferten Zuganker vor Verlassen der Fabrik getestet wurden. Damit findet sich bereits in den 1840er Jahren in Berlin eine Beispiel der Anwendung industrieller Fertigung bei einem Gebäude, was üblicherweise erst mit Joseph Paxtons Crystal Palace für die Londoner Weltausstellung 1851 verbunden wird.

Der sparsame äußere Schmuck steht im Gegensatz zur außerordentlich reichen und bedeutenden Innenausstattung. Stüler beschreibt die Leitlinien für die dekorative Gestaltung mit „...erschien es als angemessen, die Räume mit größtmöglicher Harmonie mit den aufzustellenden Gegenständen zu halten“. Der Zweck von Museen sei es „ausser dem Genusse schöner Kunstwerke auch eine möglichst klare und ausgedehnte Uebersicht der Kunstübungen verschiedener Völker und Zeiten zu gewähren“ und da „[...] die Künste aber nie für sich abgesondert, sondern stets im Zusammenhang mit den Schwesterkünsten richtig zu würdigen sind, so glaubte der Architekt die Verpflichtung zu haben, in der Haltung und Decoration der Localien die Sammlungen so viel als möglich zu ergänzen, zumal in allen guten Kunstepochen die Architektur Träger der Sculptur und der Malerei war.“ Eine Konkurrenz der Dekoration und der Exponate sollte aber vermieden werden, so sind z. E. die Sculptursäle nur mit Malereien, die andere Gegenstände als die Bildwerke behandeln, geschmückt und ihr letztere ein ruhiger, isolirender Hintergrund angeordnet. Nach diesen Prinzipien erzeugten Kopien architektonischer Details, Wandbilder und reiche ornamentale Bemalung mit Bezügen zu den jeweiligen Sammlungen ein zu den Exponaten passendes Ambiente. Die zeitgenössische Publikation Berlin und seine Kunstschätze bezeichnet das Neue Museum aufgrund der reichen Symbolik und den vielfältigsten Beziehungen und Verbindungen denn auch als Labyrinth der Symbolik und als steinernes Kompendium der Kultur- und Kunstgeschichte.

Die Wände in den Sammlungsräumen waren dreigeteilt, auf dem gemalten Sockel in Höhe der Podeste und Vitrinen folgte ein mittlerer Wandbereich in kräftigen, die Ausstellungsstücke kontrastierenden Farben. In den meisten Ausstellungsräumen ein pompejanisches Rot, aber auch Grün und Purpur. Die obere Wandzone schmückten Wandbilder, deren Größe durch architektonische Gliederungselemente bestimmt war. Sie zeigten mythologische Themen wie die Nordischen Götter im Vaterländischen Saal, die ägyptischen Götter im Mythologischen Saal oder Helden der antiken Sagen im Niobidensaal. Im Ägyptischen Hof, im Griechischen und im Römischen Saal bezogen sich Landschaftsmalereien und Rekonstruktionen historischer Architekturen auf die Sammlungen. Ein weiterer Typus waren die Darstellung historischer Ereignisse wie etwas im Südkuppelsaal.

Im Kompendium zur Mark Brandenburg und zu Berlin aus dem Jahr 1881 betont Ernst Friedel in drei Zeilen die Größe, Sauberkeit, mannichfaltige Ausstattung des Innern, den Geschmack und die Dekorationsgabe Stüler’s, um seine folgende ausführliche Kritik wie folgt einzuleiten: „Damit ist aber das Verdienst dieses Gebäudes zusammengefaßt, während es im übrigen zu vielfachen Ausstellungen herausfordert.“ Neben kleineren Punkten wie Bemängelung des Putzbaus und aus seiner Sicht zum Teil missglückten Kompositionen der Kolossalbilder stellt Friedel die mangelnde Berücksichtung der bald notwendigen Erweiterungen in das Zentrum seiner Kritik.

Die enge Verbindung der Exponate mit den Ausstellungsräumen erwies sich in der weiteren Entwicklung tatsächlich als eher hinderlich beim Auszug oder bei der Verschiebung einzelner Sammlungen. Erstmals war dies in den 1870er Jahren mit dem Auszug der Kunstkammer und der ethnografischen Sammlung als Folge der Eröffnung des Völkerkundemuseums der Fall. Dies war auch der Hauptkritikpunkt der Architekten, wie ihn zum Beispiel 1893 das Handbuch der Architektur äußert: Stüler war bestrebt, die architektonische Ausbildung der Räume ihrer Bestimmung anzupassen. Die Gestaltung derselben hat sich jedoch hier und dort als Hindernis für die Verschiebung der einzelnen Sammlungen, die in Folge ihrer Vermehrung nothwendig wurde, herausgestellt. Die Kritik der Wissenschaftler richtete sich gegen das romantisierende und exotisierende Interieur, wie auch gegen Darstellungen, die inzwischen wissenschaftlich überholt waren. Trotzdem wurden die Innenräume auch bei Umgestaltungen sehr behutsam behandelt mit Ausnahme der größeren Umbauten zur Präsentation der Amarnafunde in den 1920er Jahren. Den Armanahof nahm denn der amerikanische Schriftsteller Samuel Beckett in seiner Kritik am Drunter und Drüber im Museum ausdrücklich aus. Becket notierte am 7. Januar 1937 in einem Tagebucheintrag: „Higgledypiggledy presentation except in Amarnahof“.

Die folgenden Abschnitte beschreiben die Räume des Neuen Museums zum Zeitpunkt seiner Eröffnung in Form eines Rundgangs. Die Zitate und Bilder stammen mehrheitlich aus Stülers Das neue Museum in Berlin : 24 Tafeln. und aus Berlin und seine Kunstschätze. Manche Säle und Einrichtungen wurden seither verändert oder sind im Zweiten Weltkrieg beschädigt oder zerstört worden. Totalverluste sind der Nordwestflügel mit dem Historischen Saal, dem Griechischen Saal dem Blauen Saal, dem Apollosaal und dem Grünen Saal zusammen mit dem Ägyptischen Hof sowie der Südkuppelsaal mit dem Übergang zum Alten Museum. Ebenfalls ein Totalverlust ist die Innenausstattung des Treppenhauses, insbesondere die Fresken zur Geschichte der Menschheit. Der Erhaltungszustand der übrigen Räume bewegt sich von weitgehend erhaltenen Räumen wie dem Niobidensaal zu auf ihren Rohbauzustand reduzierten Räumen wie dem Modernen Saal. Eine Rekonstruktion der verlorenen Innenausstattungen ist im Rahmen des Wiederaufbaus nicht vorgesehen, die zahlreichen ausgebauten Bauteile sollen aber möglichst wieder eingebracht werden. Der Wiederaufbau folgt so dem Konzept einer Sicherung, Reparatur und Vervollständigung durch Ergänzung und soll nach dem für den Wiederaufbau verantwortlichen Architekten David Chipperfield einer enthistorisierende Rekonstruktion ebenso entgehen wie einer romantisierenden Alt-Neu-Rhetorik oder der Monumentalisierung seiner Zerstörung.

Durch den Haupteingang in der Mitte der Ostfassade gelangten die Besucher ins Hauptvestibül, dessen kassettierte Decke von vier dorischen Säulen aus sogenanntem Pavonazetto-Marmor aus Carrara getragen wurde. Der helle Marmor mit dem kräftigen, dunkelvioletten Geäder setzte sich gut vom rotbraunen Sockel und den polierten, gelblichen Wänden aus dem Marmorimitat Marmorino ab. Die Deckenkonstruktion war eine Konstruktion aus Eisenbalken, an welchen unterhalb verzierte Bronzeleisten befestigt sind, um die Metall-Construction auch in der Decoration erscheinen zu lassen - diese Eisenkonstruktion wollte Stüler offenbar zumindest indirekt zeigen. Links führte eine Tür aus poliertem Palisanderholz zur Sammlung der nordischen Altertümer, rechts in die Ägyptische Sammlung.

Eine breite einläufige Treppe aus grauem schlesischem Groß-Kunzendorfer-Marmor mit gleicher Gestaltung der Seitenwände wie im Vestibül führte in das erste Obergeschoss in die große Treppenhalle, die bereits beim Eintreten ins Hauptvestibül sichtbar war. Mit 38 Meter Länge, 15,7 Meter Breite und 20,2 Meter Höhe reichte sie durch die ganze Tiefe des Gebäudes und durch die zwei Geschosse und war damit der größte Raum. Die Größe, die ausgedehnten Wandflächen an den Längswänden und die gute Beleuchtung durch die Fenster an den beiden Schmalseiten bestimmten ihn zur Aufstellung großer Skulpturen und Reliefs. In der Gestaltung des Treppenhauses orientierte sich Stüler an einem bekannten Entwurf für einen Königspalast auf der Akropolis für König Otto I. seines Lehrers Karl Friedrich Schinkel von 1834: „Die Decke wurde nach dem schönen Entwurf Schinkel's für den grossen Saal des Königs-Palastes auf der Akropolis zu Athen ausgeführt, indem der Architect es sich nicht versagen konnte, seinem innigst verehrten Meister, dessen schönste Entwürfe leider nicht ins Leben traten, hierdurch ein Andenken zu stiften.“

Auf dem Absatz standen zwei monumentale 5,5 Meter hohe Abgüsse der Rossebändiger Kastor und Pollux von der Piazza di Monte Cavallo vor dem Quirinalspalast in Rom. Von diesem Absatz führten zwei Treppenläufe, unterbrochen durch Zwischenpodeste, an den beiden Längswänden in das zweite Obergeschoss. Die beiden Treppenläufe vereinigten sich nach einem Viertelpodest vor dem Austritt unter einer Kopie der Korenhalle des Erechtheions in Athen. Auch die Türumrahmung unterhalb der Korenhalle war ein Architekturzitat des Erechtheions. Mit der plastischen Gestaltung des Treppengeländers hatte Stüler den Bildhauer Gustav Blaeser beauftragt, der auch an der Fassade mitgewirkt hatte. An der gegenüberliegenden Querwand stützten vier ionische Säulen eine Quergalerie, welche die gegenüberliegenden Türen des zweiten Obergeschosses verband.

Das erste und zweite Obergeschoss wurden durch ein Wandarchitrav getrennt, der den Sockel für die Wandgemälde des Obergeschosses bildete. In Stülers ursprünglichem Entwurf waren die Wände durch korinthische Pilaster einfach gegliedert. Friedrich Wilhelm IV. bestimmte persönlich die Wände des zweiten Obergeschosses für großflächige Freskenmalereien in der Absicht, „...auch der neuern monumentalen Kunst ein Feld der Entfaltung einzuräumen, wodurch sie sich als ebenbürtig mit der antiken erweise, und beförderten bei dem Künstler die Freude an dem übernommenen Auftrag, die hauptsächlichsten Epochen der Weltgeschichte in 6 grossen Bildern darzustellen.“ Der Künstler war der damals bekannte Münchner Hofmaler Wilhelm von Kaulbach, der für die Fresken eigens aus München abgeworben wurde. Friedrich Wilhelm IV. nahm regen Einfluss auf die Gestaltung der Wandgemälde, beratend wirkten u.a. der Generaldirektor der Königlichen Museen, Ignaz von Olfers, Friedrich Wilhelm Joseph von Schelling aber auch Alexander von Humboldt und andere Geistesgrößen der Zeit. In Analogie zu den sechs Schöpfungstagen sollten sechs Wendepunkte der Weltgeschichte dargestellt werden. Der Zyklus ist beeinflusst von der Hegelschen Geschichtsphilosophie der Höherentwicklung des Menschen, der Aufwärtsentwicklung durch permanente Selektion, der Emanzipation von äußeren religiösen Mächten. Zwischen dem König und dem Künstler entstand ein zähes Ringen um die darzustellenden Themen, die teilweise Jahre dauerten. Kaulbachs Zyklus mit den Fresken Der Babylonische Turm, Homer und die Griechen oder die Blüte Griechenlands, Die Zerstörung von Jerusalem, Die Hunnenschlacht, Die Kreuzfahrer vor Jerusalem und Das Zeitalter der Reformation durchzogen das gesamte Obergeschoss des monumentalen Treppenhauses und war damit gegen 75 Meter lang. Die Breite der einzelnen Fresken war ca. 7,5 Meter, die Höhe 6,7 Meter. Die Bilder wurden von Kaulbach von 1847 bis 1866 in Stereochromie ausgeführt. Mit dieser Technik lassen sich die Bilder wie mit Öl malen und werden nachträglich erst mit Wasserglas mit dem Mauerwerk fest verbunden, wobei sich ein Freskeneffekt einstellt. Die Malereien im Neuen Museum waren die erste Anwendung im großen Maßstab der kurz zuvor erfundenen Technik. Beim Bau wurden bereits Vorkehrungen getroffen für schnelles Austrocknen der Wandflächen und damit ein schnelles Anbringen der Fresken, indem durch Hochstellen jeder zweiten Ziegellage im Innern der Wand und durch unregelmäßige Öffnungen eigentliche Luftkanäle im Mauerwerk geschaffen wurden.

Zur Trennung der Hauptbilder ließ Stüler die Bilder über den Türen und zwischen den Fresken auf Goldgrund malen. Die Bilder über den Türen zeigten eine Allegorie der Sage, mit einem Runenstab im Boden nach der Vergangenheit wühlend, während die Raben Hugin und Munin ihr Haupt umkreisen, Klio als Muse der Geschichte, die Geschichte der Völker auf eine Tafel eintragend, die Allegorie der Kunst und die Allegorie der Wissenschaft. Die Zwischenbilder auf Goldgrund zwischen den Fresken stellten die großen Gesetzgeber als Sitzfiguren dar, über denen schwebende Figuren die Länder ihres Wirkens charakterisierten. Die Paare sind Solon mit der von Eroten umschwebten Venus als Verkörperung Griechenlands, Moses mit den Gesetzestafeln, den Fuß auf das zertrümmerte Goldene Kalb setzend, und Isis als Verkörperung Ägyptens, Karl der Große und die Verkörperung Italiens und Friedrich II. und Germania als Verkörperung Deutschlands. Das restliche Wandgliederungssystem war in Grisaillemalerei im zurückhaltendem Grüngrau gehalten, den oberen Abschluss bildete ein Fries von Putten und Kindern mit Parodien ägyptischer, griechischer und römischer Geschichtsereignisse. Die Schmalseiten links und rechts der Fenster schmückten Allegorien der Baukunst, der Bildhauerkunst, der Malerei und der grafischen Kunst. Die Farbe der nicht von Malereien bedeckten Wände war ein tiefes pompejanisches Rot mit mildem Glanz.

Die flachgeneigte Kassettendecke war mit Arabeskenmalerei auf tiefrotem Grund bemalt und wurde durch ein offenes Pfettendach mit sechs mächtigen Bindern getragen. Das eigentliche Dach war von innen nicht sichtbar und lag ungefähr 2,5 Meter höher. Die Binder waren mit vergoldeten Panthern, Damhirschen, Hippogryphen, Löwen, Stieren und Greifen sowie Ornamenten aus Zinkguss verziert, die Stüler direkt aus dem Entwurf Schinkels für den Königspalast übernommen hatte.

Im Erdgeschoss waren die Ägyptische Sammlung, die Sammlung der Vaterländischen Altertümer und die Ethnografische Sammlung untergebracht. Der architektonische Charakter wurde den einfachen Schematen den aufzustellenden Gegenständen möglichst angepasst. So tragen entwicklungsgeschichtlich ältere Konstruktionen wie auf Wandstützen oder Pfeilern aufliegende Balken, ägyptische und dorische Säulen die Decken, während im ersten Obergeschoss vorwiegend ionische Säulen und im Obergeschoss korinthische Säulen verwendetet wurden. Dieser Hierarchie der Säulenformen entsprach eine der Materialien: die Säulen des Erdgeschosses wurden aus Sandstein gehauen und mit Stucco verkleidet, die Säulen des vornehmen ersten Obergeschosses waren aus italienischem, französischem und böhmischem Marmor und die Säulen des zweiten Obergeschosses aus mit vergoldetem Zinkguss umkleideten Gusseisen. Kostbarer und belastbarer Naturstein bedeckte den Boden des Vestibüls, in den meisten Ausstellungsräumen war der Boden aus farbigem Terrazzo.

Der Ägyptische Abteilung umfasste im Erdgeschoss mit fünf Räumen den gesamten Nordflügel rund um den Ägyptischen Hof. Für die Gestaltung des Ägyptischen Hofes und der Säle der Ägyptischen Abteilung wurde Richard Lepsius, der führende Ägyptologe seiner Zeit beigezogen. Lepsius hatte 1842 - 1845 die von Friedrich Wilhelm IV. ausgesandte Expedition nach Ägypten geleitet, deren reiche Sammlung in den neu erstellten Räumen untergebracht und ausgestellt werden sollte. Stülers Anspruch war groß: Schon während der Sammlung der von der ägyptischen Expedition zurückgebrachten Denk­mäler war hauptsächlich der Gesichtspunkt im Auge behalten worden, ein  h i s t o r i s c h e s  Museum zu bilden, welches im Gegensatze zu den bisherigen, zufällig und je nach der Gelegenheit angehäuften Sammlungen von Alterthümern, alle wesentlichen Seiten und Kunst-Epochen des ägyptischen Alterthums möglichst gleichmässig durch characteristische Proben vor Augen führen sollte. Derselbe Zweck waltete auch bei der Einrichtung und Ausschmückung der zur Aufstellung bestimmten Räumlichkeiten vor. Die ausgeführten Malereien und Dekorationen dokumentierten den damals aktuellen Stand der Ägyptologie und hatten nichts mehr gemein mit der romantischen Ägyptenmode in der Folge von Napoleons Ägyptenexpedition.

Durch einen kleinen Vorraum gelangte man vom Hauptvestibül in das Herz der Ägyptischen Abteilung, dem von einem doppelten Glasdach bedeckten Ägyptischen Hof. In seiner Architektur war er ein auf ein Drittel verkleinerte Kopie des Säulenhofes des Ramesseums in Karnak. Das Peristyl von 16 Säulen mit Lotuskapitellen, die eine Galerie trugen, umschloss den rechteckigen Raum. Auf dem Gesims über den Säulen war für den Kundigen folgende Widmungsinschrift in Hieroglyphen angebracht:

Der königliche Sonnenaar, der Rächer Preußens, der König, der Sohn der Sonne, Friedrich Wilhelm IV., Philopator (griechisch für „der Vaterliebende“) , Euergetes (griechisch für „Wohltäter“), Eucharistos (griechisch für „der Wohlgefällige“), von Thot und der Safech geliebt, der siegreiche Herr des Rheins und der Weichsel, der erkoren ist von der Germania, hat aufrichten lassen in diesem Gebäude Kolosse, Statuen, Bilder und Bildwerke, Steine, Säule und Särge, und vieles anderes Gute, was herbeigeführt ist aus Ägypten und dem Mohrenlande.

Die Rückwände des Peristyls waren mit Ansichten von Landschaften und rekonstruierten Monumenten Ägyptens geschmückt. Im Uhrzeigersinn vom Eingang des Hofes gesehen waren dies Die Pyramiden von Memphis oder Gizeh, Hathortempel und das Typhonium zu Dendera von Carl Graeb, Das Ramesseum in Theben, Die Memnonstatuen zu Theben von Wilhelm Schirmer, Hypostyl oder Säulensaal zu Karnak, Der Tempel zu Karnak von Eduard Pape, Der Tempel zu Gerf Hussein von Wilhelm Schirmer, Die Felsengräber von Beni Hassan von Carl Graeb, Die Steinbrüche von Silfilis von Eduard Biermann, Die Obelisken in dem kleinen Tempelhof zu Karnak von Eduard Biermann), Vorhof des Tempel zu Edfu von Eduard Biermann, Die Insel Philae von Eduard Biermann, Der Felsentempel von Abu Simbel von Max Schmidt, Der Berg Barkal von Max Schmidt und Die Pyramiden von Meroe von Max Schmidt.

Die Galerie und ihre Rückwände dienten der Aufstellung von Abgüssen aus Ägypten, Abgüssen assyrischer Kunstwerke aus Khorsabad und Nimrud und persischer aus Persepolis und Pasargadae. Zugänglich war die Galerie über das große Treppenhaus im ersten Stock durch eine Tür unter der Treppe, die ins zweite Obergeschoss führte.

Im am Hof anschließenden Hypostyl trugen acht mit Hieroglyphen bemalte Säulen die blaue, mit gelben Sternen verzierte Decke. Die Tür rechts führte in den Historischen Saal, dessen Wände geschmückt waren mit eine[r] Auswahl der bemerkenswerthesten historischen Darstellungen in möglichst treuen, farbigen Copieen der ägyptischen Originale. Darunter waren Darstellungen aus dem Privatleben der Pharaonen, Schlacht- und Jagdszenen und religiöse Zeremonien als Kopien von Malereien aus den Tempeln von Medinet Habu und Karnak, aus Gräbern und von Papyri. Über den Wandbildern bildeten die Kartuschen aller Pharaonen einen Fries. Zwölf Säulen trugen die Decke mit einer Dekoration aus sich fortlaufend wiederholenden Geiern als Kopie der Deckenmalereien aus dem Grab des Psammetich. In Glaskästen und offenen Schränken wurden einbalsamierte Tiere, kleine und größere Götterstatuen aus Erz und Stein, Schmuck, Kleidung und Gegenstände des täglichen Lebens gezeigt. Die Tür links führte in den Gräbersaal, der seinen Namen von drei integrierten originalen Grabkammern. Im anschließenden säulenlosen Mythologischen Saal ruhte die Decke unterstützt von acht Wandpfeilern, eingemauerten Eisenbalken und -Bindern auf den Längsmauern. Die untere Hälfte der Wände bedeckte eine gemaltes, gelbliches Holzgetäfer, darüber zeigten ein etwa gleich breites Band die ägyptischen Malereien alle Hauptgötter der ägyptischen Mythologie. Ein schmaleres, etwa ein Drittel so hohes Band mit Darstellungen zum Totenkult wie etwa das Totengericht des Osiris zog sich in der obersten Wandzone auch über die Tragbalken mit den eingemauerten Eisenbindern. Die Decke zeigte auf tiefblauem Grund in Goldfarbe astronomische Darstellungen, z.B. die Monatsgötter oder den Zodiakus aus dem Tempel von Dendera. Zahlreiche Mumien und Sarkophage neben Grabbeigaben waren in diesem letzten Saal der Ägyptischen Abteilung ausgestellt.

Aus dem Hauptvestibül gelangte man durch die Tür mit der Überschrift Nordische Alterthümer in den Vaterländischen Saal, manchmal auch als Saal der nordischen Altertümer bezeichnet. Diese Sammlung urgeschichtlicher und bronzezeitlicher Funde ist die Urzelle des heutigen Museums für Ur-und Frühgeschichte. Die Decke ruhte mit Gurtbögen auf sechs Sandsteinsäulen, deren dorischen Kanneluren und Kapitelle aus weißem Marmorino geformt waren. Die Funde waren in Schränken aus Eichenholz zwischen den Säulen ausgestellt. Die Grundfarbe der Wände war ein Violettgrau. Die Malereien entstammten dem nordischen Sagenkreis der Edda, ausgeführt von den Malern Gustav Richter, Robert Müller und Gustav Heidenreich. Auf der Längswand gegen die Innenseite des Museums waren dies beginnend von links auf dem ersten Gemälde Odin, der König der Lichtgötter, auf seinem Thron in der Götterburg Asgard mit den beiden Raben Hugin und Munin und die Erdenmutter Hertha auf ihrem Wagen, dazwischen die Göttin der Nacht Nott, mit ihrem Sohn Dag zu Ross den Himmel umkreisend. Das nächste Fresko stellte Baldur und sein Tod durch die List Lokis dar. Es folgte eine Darstellung des Frühlingsgottes Freyr und seiner Schwester Freya und als letztes Gemälde Tyr, der Gott der Schlacht und die Fahrt nach Walhalla. Auf der Längswand gegen die Außenseite war auf dem ersten Bild Thor, auf seinem von zwei Steinböcken gezogenen Wagen aufbrechend zum Kampf gegen die Bergtrolle, ihm gegenüber Elfen im Mondschein, ihrer Königin Titania Blumen und Kränze darreichend. Auf dem nächsten Fresko folgte eine Darstellung der Kämpfe der Riesen gegen die Drachen, gegenüber die Wassernixen in heiterem Spiel mit den Bestien. Das dritte Bild stellte die drei Nornen dar, die erste die Wurzel der Weltenesche Yggdrasil begießend, die zweite den Lebensfaden spinnend und die dritte am Strom der Zeiten sitzend die Taten der Vergangenheit auf einen Schild zeichnend. Das letzte Gemälde stellte die den bösen Gott Loki und seine Tochter Hel, die Herrscherin der Unterwelt dar. Auf der Wand gegen das Eingangsvestibül stellten drei Gemälde Walhalla, den nordischen Himmel, Gimil, die Au der Seligen und den Pfad in die Unterwelt Hel dar. Im Durchgangsraum zum Südvestibül befanden sich zwei weitere Wandgemälde von Ferdinand Konrad Bellermann, Arkona auf Rügen mit den Hühnengräbern und Stubbenkammer mit einem Opferringe.

In den anschließenden drei Sälen der Ethnografischen Abteilung, dem Flachkuppelsaal mit den namengebenden flachen Kuppelgewölben aus Tontöpfen und dem nischenartigen Abschluss, dem Nebensaal für kleinere Gegenstände und dem Ethnografischen Saal mit den dorischen Säulen, waren die völkerkundlichen Exponate ausgestellt. Aufgrund der zeitlichen und regionalen Inhomogenität beschränkte Stüler in diesem Räumen die mehrfarbige Dekoration auf die Decken, die Wände waren einfarbig in hellen Wachsfarben gehalten. Der Aufsatz „Das neue Museum zu Berlin“ in der Zeitschrift für Bauwesen 1853 beschreibt die damalige Aufstellung. Die Kunst der nach dem damaligen Verständnis vollkommen barbarischen Völker, wie sie Africa und Oceanien bietet und die schon bedeutsamere[n] Gegenstände, wie sie Polynesien und Indien liefern, waren im Flachkuppelsaal und im Saal für kleinere Gegenstände ausgestellt. Die Sachen aus China, Japan und Mexico, in denen theils ein ganz besonderer Kunstfleiß bei der Behandlung des Materials ausspricht, theils auch schon die Andeutung einer geistvolleren Auffassung erscheint, fanden ihren Platz im Hauptsaal der Sammlung, dem Ethnografischen Saal und im anschließenden Saal hinter der Treppe.

Die Säle der Nordischen und der Ethnografischen Abteilung umfassten den südlichen Hof des Museums, Griechischer Hof genannt nach Köpfen der griechischen Götter Zeus, Hera und Athene an der Aussenwand des Treppenhauses. In der Höhe zwischen dem zweiten und dritten Stockwerk war der auf drei Seiten den Hof umlaufende 1,5 Meter hohe Relieffries Die Zerstörung von Pompeji von Hermann Schievelbein angebracht. Auf der Höhe des 1. Stockwerkes umgab ein 1,7 Meter ausladendes Schutzdach als Wetterschutz den Hof auf drei Seiten, um die Aufstellung von frühchristlichen und mittelalterlichen Architekturfragmenten zu ermöglichen. Eine kunstvolle Pflasterung und die Aufstellung eines alten Brunnens von Pankraz Labenwolf sollten in Analogie zum Ägyptischen Hof die Atmosphäre eines mittelalterlichen Klosterhofes erzeugen. Der Hof war durch eine doppelläufige Treppe vom zentralen Treppenhaus erreichbar. An der nördlichen Schmalseite ragte eine Apsis in den Hof.

Das ganze erste Obergeschoss war für die Aufstellung einer möglichst vollständigen Sammlung von Gypsabgüssen nach der Antike und nach den besten Werken des Mittelalters und der nachfolgenden Zeiten bestimmt, so dass in derselben eine Uebersicht der Geschichte der Sculptur in ihren besten Erzeugnissen gegeben wird, wie Stüler in seiner Publikation zum Neuen Museum schreibt. Die Lage im Obergeschoss ermöglichte einerseits über den Verbindungsgang den Anschluss an die Skulpturengalerie im Alten Museum, die ausschließlich Originale aus Marmor und Erz enthielt. Andererseits verdeutlicht die erhöhte Lage im piano nobile über den nach damaligem Verständnis primitiveren Kunstwerke im Untergeschoss die Bedeutung als eigentlicher Mittelpunkt aller Sammlungen. Für die Präsentation der Abgüsse entwarf Stüler eine Folge von Ausstellungsräumen mit verschiedensten Grundformen und Wechsel von Seiten- und Oberbeleuchtung. Die bunten, dekorativen Mosaikfußböden wurden mit Steingutplättchen aus der Fabrik von Ernst March in aufwändiger Arbeit verlegt, kombiniert mit eingefärbtem Gipsestrich oder Naturstein.

Der Griechische Saal erstreckte sich über den gesamten Nordwestflügel des ersten Obergeschosses. Seine Decke, ein gemaltes Velarium in lichtem Gelb, wurde von sieben Bogensehnenträgern aus Eisen, verkleidet durch vergoldete Figuren aus Zinkguss und Messing getragen. Die Wände waren im unteren Bereich in pompejanischem Rot bemalt und poliert, oben zeigten zehn Landschaftsbilder Stülers Rekonstruktionen griechischer Architekturen in Griechenland, Sizilien und Kleinasien (Athen mit der Akropolis von Carl Graeb, Die Akropolis von Eduard Pape, Die Zeusstatue des Phidias im Tempel zu Olympia von Eduard Pape, Das Denkmal des Lysikrates in Athen von Eduard Pape, Der Tempel des Zeus Panhellenios zu Aegina von Wilhelm Schirmer, Der heilige Hain zu Olympia von Carl Graeb, Der Phigalia mit dem Tempel des Apollo Epikurios von Wilhelm Schirmer, Das Theater von Syrakus von Karl Eduard Biermann, Lykische Grabmäler von Max Schmidt und Hain und Altar des Zeus Lykaios in Arkadien von Max Schmidt). Die Landschaftsbilder mit der heilen, rekonstruierten Architektur standen in bewusstem Gegensatz zu den meist verstümmelten Statuen und sollten [..] wie eine farbige Verklärungsglorie über den Trümmerresten [...] schweben, deren Abgüsse dieser Saal beherbergt. Die Glanzlichter unter den aufgestellten Gipsabgüssen griechischer Bildhauerkunst waren der Giebel des Tempels in Aegina (Original in der Glyptothek in München) und der Parthenonfries (Original im Britischen Museum). Stüler plante ursprünglich die Aufstellung des Parthenonfrieses auf der Galerie des Ägyptischen Hofes. Diese Wandflächen wurden dann aber für die ägyptischen und assyrischen Skulpturen gebraucht. Daher musste der Griechische Saal durch niedrige Querwände geteilt werden. Der bekannte Architekturtheoretiker und Kunsthistoriker Karl Bötticher rekonstruierte den Ostgiebel des Aeginatempels in den ursprünglichen Farben. Stüler bezieht sich hier auf den seinerzeitigen Polychromiestreit und zeigt sich gut informiert und interessiert an damals aktuellen Fragen. Wie in den Räumen der Ägyptischen Sammlung zeigt sich so der Wechsel von der romantischen Begeisterung und Verklärung zur wissenschaftlichen Methodik.

Durch das ebenfalls mit Hilfe Karl Böttichers gestaltete Laokoonkabinett in dem antiken Purpur ähnlichen Ton, wo ein Abguss der berühmten Laokoongruppe aufgestellt war, gelangt man in den Apollosaal. Der rechteckige Saal erhielt Seiten- und Oberlicht durch einen erkerartigen Vorbau an der Nordwand mit zwei kleinen Nischen links und rechts des Fensters, die wie die größeren Nischen in der Mitte der Längswände der Aufstellung berühmter Statuen wie etwas des Endymion von Stockholm, der Diane von Versailles oder des Apollo vom Belverdere dienten. Der eigentliche Raum mit seiner den Bädern in Pompeji nachgebildeten Tonnendecke wurde dominiert durch einen Abguss des Farnesischen Stieres. Durch eine Tür an der dem Fester gegenüberliegenden Wand gelangte man über einige Stufen auf den Umgang des Ägyptischen Hofes. Das Farbkonzept mit violetten Wänden und vorherrschend weißer Decke mit leichten pompejanischen Malereien glich dem des Laokoonkabinetts.

Der folgende achteckige Nordkuppelsaal von über 12 Meter Höhe nahm die Nordwestecke des Gebäudes ein und war nur durch Oberlicht erhellt. Vier runde wechselten mit vier eckigen Nischen. Zwei davon verbanden als Türen mit dem Apollosaal und dem Niobidensaal. In den übrigen waren Statuen aufgestellt. Die Wände waren in grünem Porphyr gehalten. In den halbkreisförmigen Feldern über den viereckigen Nischen und Türen zeigten in Heroenbildern die Taten griechischer Helden (Herkules bezwingt die goldbekrönte Hirschkuh von Kerynea, Bellerophon auf Pegasus tötet die Chimäre, Perseus befreit Andromeda und Theseus tötet den Minotaurus) nach Entwürfen der Maler Eduard Daege, August Ferdinand Hopfgarten, Eduard Steinbrück und Adolf Schmidt ausgeführt von Eltester und Bögel. In den Kassetten der Kuppel waren 16 Genien im Spiel mit den Göttern geheiligten Tieren und Attributen der Götter dargestellt, ausgeführt von Eduard Daege, August Ferdinand Hopfgarten, Eduard Steinbrück und Adolf Schmidt.

Den anschließenden Niobidensaal betraten die Besucher durch ein Portal, eingefasst durch die Abgüsse zweier Karyatiden nach Originalen aus der Villa Albani. Über der Tür in goldener Schrift auf schwarzem Grund ES SCHUF PROMETHEUS JEDE KUNST DEN STERBLICHEN. - ein Zitat aus Der gefesselte Prometheus von Aischylos. Das ähnlich gestaltete Portal an der gegenüberliegenden Wand zum Bacchussaal war mit STAUNLICHES WALTET VIEL UND DOCH NICHTS ERSTAUNLICHRES ALS DER MENSCH. - ein Zitat aus Antigone von Sophokles überschrieben. Der Saal gestaltete Stüler sehr ähnlich wie den Griechischen Saal - Wände in pompejanischem Rot, die Decke in etwas dunkleren gelben Dekorationsmalereien mit gemalten Terrakottareliefs und zehn mit vergoldeten Zinkgussteilen verzierte Bogensehnenträger. In den oberen Wandzonen erzählten 21 Wandgemälde in viereckigen, achteckigen oder runden vergoldeten Rahmen antike Sagen (Orpheus in der Unterwelt ausgeführt von Wilhelm Peters nach dem Entwurf von Bonaventura Genelli, Cadmus tötet den Drachen von Karl Becker, Hypsipyle findet den von einer Schlange getöteten Opheltes/Archemoros von Karl Becker, Merkur schläfert Argus ein von Karl Becker, Der aus Theben vertriebene blinde Ödipus wird von seiner Tochter Antigone geführt von August Theodor Kaselowsky, Pelops und Hippodamia nach dem Sieg im Wagenrennen von August Theodor Kaselowsky, Tantalos und Sisyphos im Hades von August Theodor Kaselowsky, Jason und Medea mit dem Goldenen Vlies und dem getöteten Drachen von August Theodor Kaselowsky, Diana bewahrt Iphigenie vor der Opferung von Adolf Henning, Achilles empfängt von Thetis eine neue Rüstung bei der Leiche des Patroklos von Adolf Henning, Rettung des Odysseus durch den Schleier der Leukothea von Adolf Henning, Äneas flieht mit Anchises und Ascanius aus dem brennenden Troja von Adolf Henning, Dädalus fertigt die Flügel für Ikarus an ausgeführt von Wilhelm Peters nach dem Entwurf von Bonaventura Genelli, Prometheus am Felsen ausgeführt von Wilhelm Peters nach dem Entwurf von Bonaventura Genelli, Der pflügende Romulus von Adolf Henning, Der Zorn des Ajax von Adolf Henning, Meleager überreicht Atalante das Haupt des Calydonischen Ebers von August Theodor Kaselowsky, Peleus entführt Thetis von August Theodor Kaselowsky, Hyllos, Sohn des Herkules, bringt seiner Mutter das Haupt des Eurystheus von Karl Becker, Kekrops betet die Statue der Athene an von Karl Becker, Die Erziehung des Achilles durch Chiron ausgeführt von Wilhelm Peters nach dem Entwurf von Bonaventura Genelli). Die Einfassungsarabesken in Grisaille führte ebenfalls Wilhelm Peters aus. Der Saal erhielt seinen Namen von der hier aufgestellen Statuengruppe der Niobe, im übrigen waren hier Abgüsse aus dem Übergang der griechischen zur römischen Kunst ausgestellt.

Der folgende Bacchussaal lag wieder im Mittelbau des Mittelbaus des Museums unter dem Treppenaustritt und dem Verbindungsgang zwischen den Sälen des dritten Geschosses. So bestand der Saal aus einem höheren Teil mit flacher Decke, in welchem die Fenster lagen, und einem niederern Teil, wo drei Tonnengewölbe auf Säulen aus violett-braunem Pyrenäen-Marmor die Treppe trugen. Die Gewölbe waren im pompejanischen Stil mit um ein Bronzegitter rankendem Weinlaub ausgemalt. Die Wände in einem dunklen gesättigtem Violett verliehen dem eher kleinen Raum einen intimen Charakter, dazu passend wurden darin häusliche Gerätschaften und Gebrauchsgegenstände der Antike sowie Abgüsse antiker Kleinkunst präsentiert.

Im Römischen Saal, so benannt nach den hier ausgestellten Abgüssen römischer Skulpturen, wurde die Decke nicht wie in den vorangegangenen durch eine Eisenkonstruktion sondern durch drei Bogenstellungen auf Säulen aus braunem böhmischen Marmor mit ionischen Kapitellen getragen, die den Raum gleichzeitig in vier Abschnitte aufteilten. In der Längswand gegen den Griechischen Hof war pro Abschnitt eine Nische eingelassen, die zusammen mit dem durch die vorgemauerte Heizungsverkleidung entstehenden Absatz zur Aufstellung kleinerer Exponate benutzt wurden. Die mit Goldleisten unterteilte Decke mit bunten Kassettenfeldern zeigte in der Mitte je drei Städtewappen nach griechisch-römischen Städtemünzen. Der Maler Eduard Pape malte die 17 Prospekte römischer Städte und Landschaften mit Rekonstruktionen römischer Architekturen in der oberen Wandzone (Das Forum Romanum, Das trajanische Forum, Die Römischen Kaiserpaläste mit dem Circus maximus, Die Villa Tiburtina des Trajan, Die Thermen des Caracalla, Der Tempel in Praeneste, Das Forum in Pompeji, Die Tiberinsel in Rom, Die Gräberstrasse in Pompeji, Triumphzug durch den Konstantinsbogen, Die Porta Nigra in Trier, Hof der Casa delle fontana in Pompeji, Stibadium im Tuscum des Plinius, Grabmal der Familie der Plautier bei Tivoli, Inneres des Scipionen-Grabes bei Rom, Columbarium der Livia Augusta in Rom und Der Isis-Tempel in Pompeji). Die dunkelgrünen Wände waren mit leistenartigen Goldlinien verziert, mit ähnlichen Goldlinien war die Kannelierung der Säulen angebracht. Die mit Mosaiken verzierten Säulen der Portale trugen im Architrav auf der Seite gegen den Bacchussaal ein Bild Poseidon und sein Gefolge, ausgeführt durch Eduard Pape und Carl Friedrich Seiffert.

Der Südkuppelsaal bekam sein Licht über das Oberlicht in der Kuppel und aus dem Verbindungsgang zum Alten Museum, zu dem eine Treppe mit elf Stufen führte. Durch diese Verbindung hatte der Südkuppelsaal für die Besucher aus dem Alten Museum auch die Funktion eines Vestibüls, was sich in der aufwändigen Gestaltung äußerte. Die Kuppel füllte ein rotes, mit goldenen Sternen verziertes Velarium, in den Pendentifs trugen Medaillons die Kardinaltugenden mit den Allegorien der vier Hauptstädte des christlichen Altertums und des frühen Mittelalters, Rom, Jerusalem, Byzanz und Aachen) auf Goldgrund, gemalt von Eduard Daege. Die Wände waren in einem schlichten, lichten Braun gehalten. In den oberen Zonen zeigten großformatige Historiengemälde den Umbruch von der Antike zum christlichen Mittelalter. In der Konche in Richtung des Römischen Saals verkörperte ein Portrait des Kaisers Augustus die Antike. Im Bogenfeld über dem Portal zum Verbindungsgang zum Alten Museum, also in der Blickrichtung des Besuchers, markierte Die Anerkennung des Christentums durch Konstantin von Hermann Stilke die Wende von der heidnischen Antike zur christlichen Spätantike. Im Deckenbild im Scheitel des Gewölbes thronte die Religion, die heilige Kunst erweckend und belebend, begleitet von zwei weiteren Gemälden mit Förderern des christlichen Glaubens und christlicher Kunst: Theodosius begrüßt in Constantinopel den Goten-Fürsten Athanerich und Theoderich empfängt zu Ravenna die Gesandten verschiedener Völker, die seiner Größe huldigen. Immer noch im Themenkreis Byzanz/Spätantike zeigte das dazwischenliegende große Wandgemälde an der Aussenwand Die Einweihung der Sophienkirche zu Constantinopel durch Kaiser Justinian im Jahre 549 des Malers Julius Schrader - wiederum mit wissenschaftlichem Anspruch bei der Darstellung der Hagia Sofia, wofür die neuern Aufnahmen dieses Vorbildes der griechischen Kirchen benutzt wurden. Der Zyklus schloß an der gegenüberliegenden Wand mit der Versöhnung des Sachsenherzoges Wittekind mit Karl dem Großen, ausgeführt von Gustav Graef nach dem Karton von Wilhelm von Kaulbach, dem Maler der Fresken im großen Treppenhaus. Dieses letzte Gemälde symbolisierte den Beginn des christlichen deutschen Kaisertums, befriedigte aber vermutlich in den Augen der Zeitgenossen wie die Allegorien der christlichen Hauptstädte Legitimationsansprüche der sich bildenden deutschen Nation.

Den Mittelalterlichen Saal oder Saal für Kunstwerke des Mittelalters gestaltete Stüler nach den Formen einer dreischiffigen Basilika mit Apsis. Vier dunkle Marmorsäulen trugen die Decke und unterteilten sie dadurch in neun flache Kuppeln. Die Maler Eduard Holbein, Schütz und Karl Stürmer führten die Portraits der Kaiser des Heiligen Römischen Reiches von Heinrich I. bis Maximilian I. auf Goldgrund im Zentrum der Kuppeln aus. In den Pendentifs wurden Allegorien deutscher Städte angebracht, stellvertretend für mittelalterliche Bauwerke, die mit der Regentschaft des jeweiligen Kaisers in Verbindung gebracht wurden. In jeder der neun Kuppeln befindet sich das Bildnis eines der deutschen Kaiser, unter welchem die Ausübung der Künste blühte, umgeben von den Darstellungen derjenigen Personen und der Namen der Städte, welche die Geschichte und die uns überkommenen Denkmale als nach dieser Richtung besonders thätig bezeichnen. Heinrich IV. war zum Beispiel von Worms, Speyer, Trier und Corvey umgeben. Die durch Oberlicht erhellte Apsis mit fünf Nischen schloss den Raum gegen den Griechischen Hof ab. In dieser stillen Kapelle nach dem rauschenden Bacchanal des heidnischen Polytheismus waren die Abgüsse mittelalterlicher Kunstwerke aufgestellt, wie auch im anschließenden Bernwardzimmer mit dem Deckengemälde Der heilige Bernward gießt die Bernwardsäule an der Südwestecke des Museums.

Der Moderne Saal bildete den Abschluss der der Gipssammlung und war den Skulpturen der Renaissance bis zum frühen 19. Jahrhundert gewidmet. Sechs Bogenstellungen mit je zwei Säulen aus violett-bräunlichem Marmor mit ionischen Kapitellen trugen die Decke und unterteilten den Raum in sieben kleinere Abteilungen, zusätzlich durch zwischen den Säulen stehende Zwischenwände getrennt. Wie im Griechischen Saal erforderte die Menge der Ausstellungsstücke mehr Hängefläche, gleichzeitig erlaubten sie eine strengere Sonderung der Kunstwerke nach Schulen und Zeitepochen. An der Innenwand gegen den Griechischen Hof waren pro Abteilung eine Nische mit darüberstehenden Wandmalereien angebracht. Die Haupt- und Zwischenwände waren gelblichbraun getönt, der Sockelbereich violettgrau. Die Malereien im oberen Wandbereich waren in steingrauen Tönen gehalten, einen Farbakzent bildete der blaue Hintergrund der Figuren links und rechts der Nischen. Gurtungen in Arabeskenmalereien zwischen den einander gegenüber stehenden Säulen gliederten die Decke und in den Scheiteln des Mittelganges schilderten sieben achteckige Wandgemälde die Entwicklung der Industrie und der Künste in Allegorien der Landwirtschaft, des Prägewesen, der Bildenden Kunst, der Architektur, der Gold- und Eisenschmiedekunst sowie des Maschinenbaus. Die durchbrochenen Mäntel der Wasserheizungsöfen und die anstoßenden, 0,9 Meter hohen Wandtische, welche die Heizröhren verdeckten, wurden zur Aufstellung größerer und kleinerer Bildwerke genutzt. An der Südwand war ein Abguss der Paradiespforte des Baptisteriums von San Giovanni in Florenz, ein Werk von Lorenzo Ghiberti eingelassen.

Das dritte Geschoss teilten sich das Kupferstichkabinett und die Kunstkammer, neben einigen Nebenräumen für die Museumsdiener und die Direktion. Für gute Lichtverhältnisse sollten die Räume möglichst hoch sein, was durch die Rücksicht beschränkt wurde, das neue Museum über das bereits bestehende nicht auffallend zu erheben und die ohnehin wenig tiefen Räume nicht durch Gewölbewiderlagen zu beengen. Stüler löste diese Herausforderung, indem er im dritten Geschoss ausnahmslos Eisenkonstruktionen für die Decken verwendete, die obschon nach der Linie der Deckenwölbung construirt, doch keinen Schub auf die Umfassungsmauern ausüben, sondern nur dazu dienen durften, die Wölbeconstructionen zu tragen und zugleich die Mauern zu verankern. Die Beleuchtung verbesserte er, indem die Räume zusätzlich Fenster gegen den Luftraum des Griechischen und Ägyptischen Hofes erhielten, also von zwei Seiten. Die geringere Raumhöhe gegenüber den anderen Geschossen erlaubte keine großangelegten Wandbildzyklen, die dort jeweils in den oberen Wandzonen angelegt wurden. Die Fußböden wurden in Eichenparkett ausgeführt, also einem eher weichen und empfindlichen Material. Dies war gerechtfertigt durch die im Gegensatz zu den teilweise tonnenschweren Exponate der Sammlungen der unteren Geschosse wesentlich leichteren Ausstellungsstücke und den kleineren Besucherstrom dieser Spezialsammlungen.

Im Nordflügel um den Luftraum des Ägyptischen Hofes befanden sich die Räume des Kupferstichkabinetts, das auch eine Sammlung von Handzeichnungen berühmter Meister umfasste.

Im allen Besuchern zugänglichen, langgestreckten Roten Saal, so benannt nach der Farbe der Wände, trugen 10 flachbogige Eisenbinder die einfach bemalte Decke. Die künstlerische Ummantelung der Eisenbinder mit vergoldeten Figuren und Arabesken aus Zinkguss war weniger aufwändig als im darunterliegenden Niobidensaal. Über den Fenstern zeigten Medaillons Celebritäten des Grabstichels und des Crayons. In einer Nische in der Nordwand des Saales Stand eine Büste von Albrecht Dürer.

Im anschließenden Grünen Saal oder Saal der Handzeichnungen, so benannt nach der lichtgrünen Färbung seiner Wände, wurden die zum Zeitpunkt der Museumseröffnung ungefähr 30'000 Blätter umfassende Sammlung der Handzeichnungen aufbewahrt. Prunkstück der Innenausstattung war die flachgewölbte, durch vier gemalte Gurtbögen in der Farbe des gebrannten Thones und durch vergoldete Zinkgussleisten gegliederte Decke. Um ein kräftig dunkelblaues Feld in der Mitte tanzte eine Gruppe kranztragender Kinder. Vier erhabene Medaillons zeigten die berühmten Kupferstecher und Zeichner Rembrandt van Rijn, Anthonis van Dyck, Lucas van Leyden und Hans Holbein. Im vorderen und hinterem Feld der Decke schilderten die beiden rechteckigen Gemälde Die Erfindung der Malerei und Die Industrie des Kuperdruckes, die dazwischenliegenden Flächen füllten Szenen mit kleineren Figuren, Allegorien, Ornamente und Arabesken in hellen Farben.

Wiederum acht Bogensehnenträger trugen die einfach bemalte Decke im Blauen Saal, der [...] durch sein sanftes Hellblau ein überaus zartes, leichtes und luftiges Ansehn gewinnt, das unsere Seele mit heitrem Behagen füllt. In diesem Saal war die Studiensammlung des Kupferstichkabinetts untergebracht, die nur auf besonderen Wunsch oder mehr vertrauten Personen geöffnet wird. Die Zahl der zum Zeitpunkt der Eröffnung verwahrten Blätter der Kupferstichsammlung betrug eine halbe Million. Das damalige Ausstellungskonzept in den Worten Stülers: In allen diesen Räumen sind die Wände und Glas-Schränke zur Ausstellung des Bedeutendern der Sammlung benutzt, so dass namentlich die Geschichte der Kupferstecher- und Holzschneidekunst selbst dem flüchtigen Besucher in den besten Erzeugnissen vorgeführt wird und zum weitern Verfolg und Genuss, welcher in der sehr reichen Sammlung die vollkommenste Befriedigung findet, auffordern. Bilder, die mehr in das Gebiet der Handzeichnungen gehören, schmücken die Wände, kleinere sind auf beweglichen Schirmwänden angeordnet.

Die Räume der Kunstkammer, eine Sammlung historische[r] Merkwürdigkeiten und Werke der Kunstindustrie des Mittelalters wie der neueren Zeit, herrliche Elfenbeinarbeiten und Schnitzeleien in Holz, Raritäten in Glas, Porzellan u.s.w. , gruppierten sich um den Luftraum des Griechischen Hofes im Südflügel.

Die massiven Säulen und Bogenstellungen aus Marmor der unteren Geschosse waren hier durch leichte, platzsparende Eisenkonstruktionen ersetzt. Die filigranen Verzierungen waren nicht aus Eisenguss, da erfahrungsmässig feinere Ornamente an solchen grossen Constructionstheilen aus dem [Eisen]-Guss sehr unrein und unvollkommen hervorgehen. Stüler ließ deshalb die Ornamente in Zinkguss herstellen und wie die aus Zinkblech getriebenen Gesimse vergolden und damit die durchaus sehr modern wirkende Eisenkernform durch diese Kunstform verkleiden. Trotz der Verkleidung fielen die Abmessungen der Stärken in allen Architektur- und Ornamentformen sehr mässig aus und es konnte diese ganze Metall-Architektur vergoldet werden, ohne den Eindruck überladener Pracht hervorzubringen. Durch einfache Schablonenmalerei in braunen Tönen an passenden Stellen wurde dieser Eindruck noch gemildert und dem Ganzen noch mehr der Character einer feinen und sorgfältigen Ausführung, wie derselbe den Metallarbeiten der Antike und des 16. Jahrhunderts eigen ist, aufgeprägt.

Einfache Schablonenmalereien verzierten die flachgewölbten Decken im Östlichen Kunstkammersaal und im Westlichen Kunstkammersaal, die Wände waren in allen Sälen rot gehalten, insgesamt zeigen die Säle aber in ihrer Farbendecoration nichts der Erwähnung werthes.

Der zwischen dem Westlichen und dem Östlichen Kunstkammersaal liegende Majolikasaal trug auf seiner Eisenkonstruktion sechs Flachkuppeln, ähnlich wie der Flachkuppelsaal im Erdgeschoss. Die Kuppeln waren in reicherer Haltung verziert, motiviert durch die Bestimmung des Saales für die Aufstellung der reichen Sammlung von Majoliken und Emaillen. Stüler hatte dafür eigens 2,9 Meter hohe und 3,1 Meter breite Glasschränke entworfen.

An der Südwestecke des Gebäudes befand sich der Sternensaal oder Gotische Saal, ein vieleckiger Raum zur Aufnahme kirchlicher Geräte. Unter dem „gotischen“ Gewölbe, das den Raum überdeckte, verbarg sich eine weitere Eisenkonstruktion - dem Gewölbedruck eines echten Gewölbe hätten die dünnen, leichten Wände im dritten Geschoss nicht standhalten können. Verschraubte Winkel verbanden die einfachen Flacheisen zu einer Rippenstruktur. Dazwischen spannte sich ein Gitter aus feinem Maschendraht, das verputzt und bemalt wurde. Stüler nutzte die unregelmäßige Form des Raumes und der Decke, um den schiefwinkligen Grundriss des Museums zu kaschieren.

Der im Rahmen des Masterplans Museumsinsel mit den Arbeiten am Neuen Museum betraute Architekt David Chipperfield hat erst kürzlich, im Januar 2006, das von ihm geplante Literaturmuseum der Moderne in Marbach am Neckar als Bestandteil des Deutschen Literaturarchivs Marbach übergeben. Zur Zeit sieht der Architekt die Zeitplanungen für das Neue Museum gefährdet. Für die rund 4 Millionen jährlichen Besucher (zur Zeit 1,5 Mio.), mit denen die Stadt Berlin nach Fertigstellung der Bauten für die Museumsinsel rechnet, sollte ebenfalls 2009 ein neues Empfangsgebäude, der Cube, bereitstehen. Für das rund 60 Millionen teure Objekt gilt zur Zeit jedoch ein Planungsstopp, mit dem Chipperfield laut ZDF auch „das Neue Museum gefährdet“ sieht. Angesichts der inzwischen auf 1,5 Milliarden Euro veranschlagten Gesamtkosten des Masterplans (davon 295 Mio. für das Neue Museum) erscheint der Streit um das 60-Millionen Objekt nicht nur dem Architekten unverhältnismäßig. Der ZDF-Bericht vom 11. März 2006 kommentiert: „Wenn nicht bis Ende des Jahres der Planungsstopp aufgehoben wird, kann das Eingangsgebäude nicht rechtzeitig fertig sein. Die Vorstellung, dass dann transportable Dixi Toiletten und Ticket-Container an seiner Stelle stehen, ist für ein Weltkulturerbe wenig schmeichelhaft.“

Noch am 24. Juni 2003 hatte Kulturstaatsministerin Christina Weiss anlässlich des Festaktes zum Baubeginn des Neuen Museums ausgeführt, der Masterplan „habe fast die Quadratur des Kreises geschafft: die Gebäude als historisches Erbe zur Geltung zu bringen, die Besucherströme vernünftig zu lenken und eine moderne Infrastuktur [...] bereit zu stellen.“

Geht die ministerielle Quadratur des Kreises doch noch nach Plan, wird das Neue Museum im Jahr 2009 auch an die Archäologische Promenade angeschlossen sein. Dieser unterirdische Rundgang verbindet bis auf die Alte Nationalgalerie alle Bauten der Museumsinsel und integriert das Neue Museum als wichtigen Zeugen in den historischen Gebäudekontext der Museumsinsel. Seine wiederhergestellten, ergänzten und neuen Ausstellungsräume bieten dann wieder wie vor der Zerstörung den Sammlungen des Ägyptischen Museums und des Museums für Ur- und Frühgeschichte ihren würdigen Rahmen. Nicht zuletzt wird das Gebäude ein bleibendes steinernes Denkmal für seinen ersten Baumeister Friedrich August Stüler darstellen, nach dessen Wunsch das Ganze einen Mittelpunkt für die höchsten geistigen Interessen des Volkes bilden [sollte], wie ihn wohl keine andere Hauptstadt aufzuweisen hätte.

• ohne Autorenangabe: Berlin und seine Kunstschätze. Die königlichen Museen in Berlin : Eine Auswahl der vorzüglichsten Kunstschätze der Malerei, Sculptur und Architektur der norddeutschen Metropole dargestellt in einer Reihe der ausgezeichnetsten Stahlstiche mit erläuterndem Texte., Payne Leipzig und Dresden 1855; Seiten 215-251
• Friedrich August Stüler: Das neue Museum in Berlin : 24 Tafeln. Ernst & Korn, Berlin 1862
• Ernst Badstübner [et al.]: Das Neue Museum in Berlin : ein denkmalpflegerisches Plädoyer zur ergänzenden Wiederherstellung (Beiträge zur Denkmalpflege in Berlin ; Heft 1). Kulturbuch-Verlag Berlin 1994, ISBN 3-88-961-150-8
• Zentralinstitut für Kunstgeschichte München (Hrsg.): Berlins Museen : Geschichte und Zukunft. Deutscher Kunstverlag München 1994, ISBN 3-422-06135-5; Seiten 59-144
• Ernst Friedel, Stüler und sein königlicher Schüler, in: Ernst Friedel und Oskar Schwebel, Bilder aus der Mark Brandenburg, vornehmlich der Reichshauptstadt, Verlag von Otto Spamer, Leipzig 1881; Seiten 39-43, Zitat: S. 40
• Eva Börsch-Supan, Dietrich Müller-Stüler, Friedrich August Stüler: 1800-1865., Deutscher Kunstverlag München 1997, ISBN 3-422-06161-4; Seiten 67-74, 262, 314-322, 907-911

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  Commons: Das Neue Museum in Berlin – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien
• Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung: Wiederaufbau und Restaurierung des Neuen Museums mit vielen Bildern
• Masterplan für die Museumsinsel
• ZDF Politik und Zeitgeschehen 11. März 2006
• Rede von Kulturstaatsministerin Christina Weiss am 24. Juni 2003

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